8.1. Утилизация и обезвреживание твердых отходов

Твердые отходы могут содержать самые разнообразные по природе компоненты — металлы, неорганические и органические ве­щества, поэтому сначала их сепарируют. Фракции с веществами органической природы подвергают, как правило, термической переработке. Рассмотрим следующий пример.

Утилизация пластмасс и эластомеров. Отходы пластических масс и эластомеров образуются в отраслях, связанных с их синтезом и переработкой. В эту же группу отходов также попадают бытовые изделия из полимерных материалов при окончании их срока эксплуатации.

Длительное время захоронение в почву и сжигание были наиболее распространенными способами уничтожения отходов пластмасс и эластомеров. Теплота, выделяющаяся при их сжигании, использовалась для генерирования водяного пара. Однако термическое разложе­ние приводит к образованию сажи, выделению токсичных газов и, как следствие, повторному загрязнению воздушного бассейна.

К основным способам утилизации отходов пластических масс от­носятся: термическое разложение путем пиролиза; деполимеризация с получением исходных низкомолекулярных продуктов (мономеров, олигомеров); вторичная переработка.

Пиролиз полимеров осуществляется при температурах 1100 -1400К без доступа воздуха и позволяет получить высококалорийное топливо, сырье и полупродукты, используемые в различных технологических процессах, а также мономеры для синтеза полимеров. При пиролизе отходов полиэтилена образуются следующие полезные продукты (в %): этилен — 25, метан — 16, бензол — 12, пропилен — 10.

Установка термического пиролиза включает дробилку, шнековый питатель, печь пиролиза, скруббер для промывки пирогаза, холодиль­ник, ректификационную колонку разделения углеводородов и камеру сжигания отходящих газов. В случае переработки поливинилхлорида предусматривается скруббер для поглощения НС1. Печь пиролиза от­ходов представляет обогреваемую вертикальную цилиндрическую ка­меру, в которой измельченные пластмассовые отходы перемещаются под действием силы тяжести вниз, а продукты пиролиза, выходящие через верх печи, направляются на переработку.

Процессу деполимеризации с получением мономеров подвергают только те виды пластмасс, которые распадаются при сравнительно низких температурах (570-710 К). К таким полимерам относятся по­листирол и его сополимеры, полиакрилаты. Пиролиз полистирола со­провождается получением 50-70% исходного стирола; при термичес­ком разложении полиметилметакрилата выход газообразного метилметакрилата достигает 91—96%.

Наиболее эффективный способом утилизации отходов полимер­ных материалов является их вторичная (а в некоторых случаях много­кратная) переработка. Освоены процессы переработки вышедшей из употребления полиэтиленовой пленки в трубы для сельского хозяйст­ва и изделия менее ответственного назначения, а также во вторичную пленку, технологический процесс получения которой начинается с гранулирования использованной пленки, и смешивании полученных гранул с первичным полиэтиленом.